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Allen-Bradley 1746-NI8 模拟输入模块
时间: 2025-09-01浏览次数：
Allen-Bradley 1746-NI8 模拟输入模块
Allen-Bradley 1746-NI8 模拟输入模块
产品核心定位与特性
（一）基础定位
1746-NI8 是 SLC 500 系列的8 通道模拟输入模块，用于采集工业现场的直流电压或电流信号（如传感器、变送器输出），通过内置模数（A/D）转换器将模拟信号转换为 PLC 可识别的数字信号，实现设备状态监测与过程控制，适配固定型和模块化 SLC 500 处理器。
（二）核心功能与硬件特性
类别 具体说明
硬件设计 - 8 个高阻抗输入通道，支持单端或差分接线；
- 自带可拆卸端子块（备件编号 1746-RT25G），便于接线与维护；
- 面板含 9 个绿色 LED 指示灯：8 个通道状态灯（对应 8 个输入通道）、1 个模块状态灯，直观显示运行与故障状态；
- 侧面设 DIP 开关，用于选择通道输入类型（电压 / 电流）。
系统兼容性 - 支持 Class 1 和 Class 3 两种接口模式：
- Class 1（默认）：适配 SLC 500 固定型、SLC 5/01/02/03/04 处理器，占用 8 个输出配置字 + 8 个输入数据字；
- Class 3（进阶）：仅适配 SLC 5/02/03/04 处理器，额外支持用户自定义缩放与通道状态字监测，占用 12 个输出配置字 + 16 个输入字（含 8 个数据字 + 8 个状态字）。
关键特性 - 自动校准：所有启用通道持续进行温度补偿自动校准，无需手动触发；
- 故障诊断：支持开路、超量程、配置错误等故障检测，通过 LED 和状态字反馈；
- 滤波功能：可编程数字低通滤波（8 种频率可选），平衡噪声抑制与响应速度。
快速启动指南
针对有 SLC 500 使用经验的用户，提供简化的部署流程，核心步骤如下：
设备准备：需准备螺丝刀、模拟输入设备（如传感器）、屏蔽电缆（推荐 Belden 8761）、SLC 处理器与电源、编程设备（如 RSLogix 500）。
硬件检查：确认包装含 1746-NI8 模块、预装端子块，缺失需联系供应商。
电源兼容性：模块通过背板取电，消耗 5V DC 200mA、24V DC 100mA，需确保 chassis 电源负载充足（参考 1747-6.2 手册计算总负载）。
DIP 开关设置：根据输入类型（电压 / 电流）调整侧面 DIP 开关（OFF = 电压，ON = 电流）。
模块安装：断电状态下插入 chassis 任意非处理器槽位（推荐高温环境下安装在最右侧槽位，耐受温度更高），紧固自锁定卡扣。
接线：使用屏蔽电缆连接传感器与端子块，单端信号可短接公共端，差分信号需注意共模电压（≤±10.5V），屏蔽层单端接地（通道 0-3 接顶部屏蔽端子，4-7 接底部）。
系统配置：通过编程软件设置模块 ID 码（Class 1 为 3526，Class 3 为 12726），Class 3 需额外配置 16 个输入字 + 12 个输出字。
通道配置：在梯形程序中定义通道配置字（如输入类型、数据格式、滤波频率），通过 COPY 指令下载至模块输出映像区。
启动验证：通电后模块状态灯常亮、启用通道灯常亮为正常；若灯闪烁或不亮，参考第 7 章排查故障。
安装与接线
（一）安装规范
静电防护：操作时需佩戴接地腕带，避免触碰背板引脚，闲置时存放于防静电袋。
槽位选择：
模块化 chassis：可安装在除 0 号槽（处理器槽）外的任意槽位；
固定扩展 chassis（1746-A2）：需参考兼容性表（如与 OB16 模块组合需确认电流负载），部分组合需外部电源。
温度适配：常规槽位工作温度 0-55℃，最右侧槽位 0-60℃，避免靠近高发热模块（如 32 点 I/O 模块）或强干扰源（如变频器）。
安装步骤：对齐 chassis 上下导卡槽，缓慢推入至卡扣锁定，闲置槽位需安装 1746-N2 填充板。
（二）接线要求
接线类型 规范说明
端子块 18 位可拆卸端子，含 2 个屏蔽端子，支持最大 14 AWG 导线，端子螺丝扭矩≤5 lb-in（0.565 Nm）。
单端输入 信号正接 CHx (+)，负接 CHx (-)，多通道公共端可短接，减少布线量。
差分输入 信号源共模电压需≤±10.5V，禁止连接信号源公共端至模块，避免接地环路。
电源注意 模块不提供传感器电源，需单独匹配变送器规格的直流电源（如 24V DC）。
运行基础配置
（一）模块标识与寻址
ID 码设置：编程软件中需输入对应 ID 码（Class 1:3526，Class 3:12726），早期 RSLogix 500 版本仅支持 Class 1，需升级至 v1.30 + 支持 Class 3。
内存映射：
Class 1：输出映像 O:e.0-O:e.7 为 8 个通道配置字，输入映像 I:e.0-I:e.7 为 8 个通道数据字；
Class 3：输出映像额外含 O:e.8-O:e.11（2 组缩放上下限），输入映像 I:e.8-I:e.15 为 8 个通道状态字。
（二）关键参数计算
模块更新时间：所有启用通道的采样转换总时间，单通道 0.75ms，8 通道满配 6.0ms（与滤波频率无关）。
通道响应时间：
启动时间（使能到状态字更新）：101-107ms；
关闭时间（禁用到数据清零）：1-7ms；
重配置时间（修改配置）：101-107ms（数据格式修改除外）。
滤波与抗混叠：
滤波频率决定阶跃响应（如 1Hz 滤波需 730ms 达 1% 精度，无滤波仅 0.5ms）；
混叠频率 = 1/(启用通道数 ×0.00075)，1 通道为 1333Hz，8 通道为 167Hz，需确保信号频率低于混叠频率。
通道配置与数据处理
（一）配置字详解
每个通道配置字（16 位）定义通道工作模式，关键位含义如下：
位范围 功能 选项说明
0-2 输入类型 电压（±10V/1-5V/0-5V/0-10V）、电流（0-20mA/4-20mA/±20mA/0-1mA），需与 DIP 开关一致
3-5 数据格式 工程单位（1mV/1μA 步进）、Scaled-for-PID（0-16383）、比例计数（-32768-32767）、NI4 兼容格式、Class 3 用户自定义
6-7 开路状态 仅 4-20mA 有效，可选零值、上限值、下限值
8-10 滤波频率 000 = 无滤波，001=75Hz，010=50Hz，011=20Hz，100=10Hz，101=5Hz，110=2Hz，111=1Hz
11 通道使能 1 = 启用（参与采样），0 = 禁用（数据清零）
12-15 保留 需设为 0
（二）数据缩放
模块输出的数字量需转换为实际工程单位（如温度、压力），支持多种缩放方式，示例如下：
工程单位：直接对应物理量（如 4-20mA 对应 100-500℃，数据字 5500→247.5℃）；
Scaled-for-PID：适配 SLC PID 指令，0 对应下限，16383 对应上限（如 4-20mA 对应 212-932°F，数据字 5500→453.71°F）；
用户自定义（Class 3）：通过 O:e.8-O:e.11 设置两组缩放范围，按比例映射（如 0-10V 对应 0-200psi，数据字 16600→166psi）。
（三）状态字监测（Class 3）
输入映像 I:e.8-I:e.15 为通道状态字，关键位反馈运行状态：
位 0-2：当前输入类型；
位 3-5：当前数据格式；
位 11：通道使能状态（1 = 启用）；
位 12：开路错误（1 = 检测到）；
位 13：超量程错误（1 = 输入超上限）；
位 14：欠量程错误（1 = 输入超下限）；
位 15：配置错误（1 = 配置字无效）。
梯形逻辑示例
提供典型编程场景的梯形图示例，核心包括：
初始化配置：利用首次扫描位（S:1/15）通过 COP 指令将预设配置字（存于 N10 文件）复制到模块输出映像区（如 O:3.0-O:3.7），批量启用 8 个通道。
PID 接口：将通道数据设为 Scaled-for-PID 格式，直接作为 PID 指令的过程变量（PV），无需中间缩放（如 I:3.0→PID 控制块 N11:23）。
故障报警：监测 Class 3 状态字的开路错误位（如 I:3.8/12），触发输出点（如 O:2.0）驱动报警灯。
诊断与故障排除
（一）LED 状态解读
模块状态灯 通道状态灯 故障原因 解决方案
常亮 常亮 正常运行 无需操作
常亮 闪烁 开路 / 超量程 / 配置错误 1. 检查接线与传感器；2. 确认配置字有效；3. 查看状态字定位错误类型
熄灭 熄灭 模块故障 / 未通电 1. 检查背板供电；2. 重新插拔模块；3. 联系技术支持
常亮 熄灭 通道未启用 在配置字中设位 11=1 启用通道
（二）常见故障排查
开路错误：仅 4-20mA 通道，检查传感器断线、端子松动，响应时间≤6ms（8 通道满配）。
超量程错误：输入信号超出配置的类型范围（如 4-20mA 通道输入＜3.5mA 或＞20.5mA），校准传感器或调整配置。
配置错误：配置字位设置无效（如数据格式设为 110），需重新定义配置字。
噪声干扰：模拟信号波动大，检查屏蔽接地、远离动力线，或降低滤波频率（如设为 1Hz）。
（三）备件与支持
可更换备件：端子块（1746-RT25G）、端子盖（1746-R13）、手册（1746-6.8）；
技术支持：需提供模块故障现象、LED 状态、映像字数据、处理器型号与固件版本，联系 Allen-Bradley 客服（美洲：1-888-565-4155；欧洲：+800-4444-8001；亚洲：+86-400-842-8599）。
应用示例
提供两个实操案例，覆盖基础与进阶场景：
基础案例：监测单相电机电流，4-20mA 信号对应 0-100A，通道 0 设为工程单位 + 10Hz 滤波，程序将数据转换为 BCD 格式驱动 LED 显示屏（需 TOD 指令）。
进阶案例：多参数监测（三相电机电流、 tank 压力、液位），通过选择开关切换显示电流相序，液位超限时触发高低位报警，5 个通道分别配置不同输入类型（电流 / 电压）。
